某机械修造厂变电所及配电系统设计.docx

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1、某机械修造厂变电所及配电系统设计摘要21、电力负荷计算与无功功率补偿31.1 负荷的计算31.1.1 负荷计算的内容与目的31.1.2 负荷计算的方法31.1.3 全厂负荷计算的过程31.1.4 补偿容量电容选择52、负荷中心、主变压器的选择72.1 变电所的位置与型式选择72.1 按负荷功率矩法确定负荷中心82.2 主变压器的选择93、短路电流的计算93.1 短路及其原因、后果93.2 高压电网短路电流的计算103.2.2 计算短路电路中各要紧元件的电抗标幺值113.2.3 在k-1点的短路电路总电抗标幺值及三相短路电流与短路容量11324计算K-2点（0.4KVfiO的短路电路总电抗及三相

2、短路电流与短路容量.124.主变压器继电保护134.1 保护要求134.1.1 继电保护的作用134.1.2 继电保护装置性能134.1.3 对继电保护装置的要求134.1.4 本厂对继电保护的要求144.2 整定计算144.2.1 有关参数计算下表所示：144.2.2 电流速断保护的动作电流整定：154.2.3 过电流保护的动作电流整定：154.2.4 过负荷保护165、变电所进出线与联络线的选择175.1 高低压母线的选择175.2 变电所进出线及邻厂联络线的选择175.2.1 IOkV高压进线与引入电缆的选择175.2.2 380V低压出线的选择185.2.3 备用电源高压联络线的选择校

3、验256、主接线方案的选择267、变电所的防雷保护与公共接地装置的设计277.1 变电所的防雷保护277.1.1 直击雷防护277.1.2 雷电波入侵的防护277.2 变电所公共接地装置的设计27设计心得29参考文献30摘要现代化工厂的设计是一门综合性技术，而工厂供电系统是其中重要设计内容之一，本文所探讨的就是某机械修造厂全厂总压降变电所及配电系统设计问题。在文章里，我们认真对工厂所提供的原始资料进行了分析。首先进行电力负荷的运算，根据功率因数的要求在低压母线侧进行无功补偿，继而对主变与各车间变压器进行选择。同时对架空线进行了选择与校验。在文章里，我们对IOKV母线处发生短路时的短路电流进行了

4、计算，得到了最大运行方式与最小运行方式下的短路电流。根据本厂对继电保护的要求，进行了继电保护装置的整定计算。关键词：电力负荷，变压器，主接线，短路电流，继电保护1、电力负荷计算与无功功率补偿1.1 负荷的计算1.1.1 负荷计算的内容与目的(1)求计算负荷，是选择确定建筑物报装容量、变压器容量的根据；(2)求计算电流，是选择缆线与开关设备的根据；(3)求有功计算负荷与无功计算负荷，是确定静电电容器容量的根据。1.1.2 负荷计算的方法(1)需要系数法一一用设备功率乘以需要系数与同时系数，直接求出计算负荷。用于设备数量多，容量差别不大的工程计算，特别适用于配、变电所与干线的负荷计算。(2)利用系

5、数法一一使用利用系数求出最大负荷区间内的平均负荷，再考虑设备台数与功率差异的影响，乘以与有效台数有关的最大系数，得出计算负荷。适用于各类范围的负荷计算，但计算过程稍繁。1.1.3 全厂负荷计算的过程本设计各车间计算负荷使用需要系数法确定。要紧计算公式有：有功计算负荷(kW)PC=PCKd无功计算负荷(kvar):Qc=Pctan视在计算负荷(kVA)：Sc=yPc2+Qc2计算电流(A):Ic=Sc43Un具体车间计算负荷如下表:厂房编号厂房名称荷型负类设备容量下限kW设备容量上限kW要数需系功率因数COSQtanaPc0QW0总计算负荷下限(KW)总计算负荷上限(KW)总计算负荷下限(KW)

6、总计算负荷上限(KW)1福车动力2203000.30.71.02669067.3391.82照明550.810.00440.000.002锻压车间动力3004000.30.641.2090120108.05144.07照明660.710.004.24.20.000.003电镀车间动力3904500.50.80.75195225146.25168.75照明770.810.005.65.60.000.004工具车间动力1602000.30.61.33486064.0080.00照明660.910.005.45.40.000.006装配车间动力1402000.30.71.02426042.8561.

7、21照明660.810.004.84.80.000.007锅炉房动力1652000.70.80.75115.514086.63105.00照明330.810.002.42.40.000.008热处理车动力1602000.60.80.759612072.0090.00照明660.810.004.84.80.000.009金工车间动力3204000.20.651.17648074.8293.53照明990.810.007.27.20.000.0010仓库动力40600.40.80.75162412.0018.00照明330.810.002.42.40.000.005机修车间PN/kwPe/kw冷加

8、工机床20台1201200.20.51.73242441.5241.52行车一台5.13.950.150.51.730.590.591.031.03通风机4台550.80.80.754433电焊机3台10.58.470.350.61.332.962.963.943.94照明770.810.005.65.60.000.00求才810.455996.955723.42901.871.2.1全厂总负荷的计算K1p=0.9,KM=0.95根据表格可知总计算负荷：Pio=KpjP=0.9(810.46996.96)Zw=(729.41897.26)ZW/=1030=KM夕3。,=0.95(723.429

9、01.88卬=(687.25856.77)欠var/=IS30=o+=(729.41-897.26)2+(687.25-856.77)2=(1002.17240.62)KVA望一3Z产侬丝(1522.641884.93)A同N30.38功率因素:COSa=0.720.730.9&_(729.41897.26卬(1002.17-1240.62)KVA因此需要进行无功功率补偿2.1无功补偿容量电容选择考虑无功功率损耗大于有功功率，取补偿后低压侧的功率因数为：COSa=O.92由公式QA(C=P50(tana-tana,)其中：tana一为补偿前自然因数对应正切值tan一为补偿后功率因数对应正切值(

10、1)使用低压侧集中补偿的方法，为使高压侧功率因数达到0.9,则补偿后的低压功率因数应达到0.92校正前：CoSa=O.720.73；tana=0.955校正后：CoSa=0.92：tana=0.436故：QNC=KoX(tana-tana,)=(729.41897.26次WX(0.964-0.436)=(385.13473.75)ZVar取Q,.=5(X)ZVar补偿后：。30=(687.25856.77Uvar-XX)kvar=(187.25356.77)kva(2)低压侧补偿后视在功率：S30=+=(729.41897.26)2A:w+(187.25356.77)2kvar二(753.19

11、65.6)KVA低压侧功率因数:COSCTff鸟O_(729.41897.26)Zw7/(753.1-965.6)KVA=0.930.97补偿后低压侧电流:Sk_(753.1965.6)_3t;30.4(1144.16-1467.06)A高压侧：变压器损耗：P=0.01553o=0.015x(753.1965.6)=(11.314.5)ZwQ=O.O6S3o=0.6(753.1965.6)=(45.258.0次var高压侧有功功率：=P+P=(729.41897.26)+(11.3-14.5)=(740.71-911.74)Kw高压侧无功功率&)=Q；+A。=(187.25356.77)+(4

12、5.258.0)=(232.43414.7IUvar高压侧视在功率:2/-+=J(740.71911.74)2+(232.43414.71)2=(776.32-100163)CVA高压侧电流:S.(776.321001.63)/G4石XUb-3107CV二(44.857.3)4因此无功补偿后的主变压器容量初选1000KVA(3)补偿后高压侧的功率因数为:cosa1=AS30_(740.71-911.74)Cvar(776.32-1001.63)XVA=0.910.95补偿后负荷表:项目COSdf计算负荷6。球卬Q30ZkVarS3JkVA力A低压侧补偿前负荷0.72-0.73729.41-89

13、7.26687.25856.771002.17-1240.621552.6-1885.0低压侧补偿容量-500低压侧补偿后负荷0.93-0.97729.41-897.26187.25356.77753.06965.591144.2-1467.1变压器功率损耗11.3-14.545.2-58.0高压侧补偿后负荷0.91-0.95740.71-911.74232.43-414.71776.321001.6344.8-57.82、负荷中心、主变压器的选择2.1 变电所的位置与型式选择变电所位置的选择，应根据下列要求经技术、经济比较确定：一、接近负荷中心；二、进出线方便；三、接近电源侧；四、设备运输方便